非散熱試件和散熱試件

試件內不產生熱量的為非散熱試件。在實驗室可以采用以下較嚴格的定義：在沒有強迫空氣循環的自由空氣條件和試驗用標準大氣規定的氣壓（86－106kPa）下，試驗樣品溫度達到穩定后，試驗樣品表面最熱點溫度與環境溫度之差小于5℃的試驗樣品。

若環境溫度不變時，非散熱試件的熱流方向如下：在環境溫度較高時，熱由環境大氣傳入試件；反之，熱由試件傳入周圍大氣。
熱傳輸過程將不斷進行直至試件各部分的溫度均達到周圍大氣溫度為止。此后熱傳輸過程停止。非散熱試件的最后穩定溫度是放置試驗樣品試驗箱的平均溫度。

試件內有熱量產生為散熱試件。較嚴格的定義為在沒有強迫空氣循環的自由空氣條件和試驗用標準大氣規定的氣壓（86－106kPa）下，試驗樣品溫度達到穩定后，試驗樣品表面最熱點溫度與環境溫度之差大于5℃的試驗樣品。

散熱試件產生的熱量不斷向周圍環境大氣發散，直至試件產生的熱量與耗散在周圍大氣中的熱量相平衡，試件溫度達到穩定。當環境溫度上升或下降時，試件內部的溫度也將隨著一同上升或下降，直至達到新的平衡。
散熱試件的最后穩定溫度需要進行反復測量，當試件的溫度每變化3℃后測量其間的時間間隔，當相鄰兩段時間間隔之比大于1.7時，認為已達到溫度穩定狀態。

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溫度變化條件下試件的失效模式

產品所使用零件、材料在溫度劇烈變化時可能發生機械故障、開裂、密封損壞、泄漏等現象。

溫度劇烈變化對設備的主要影響有：
a. 使部件裝配點或焊接點松動或脫落；
b. 使材料本身開裂；
c. 電子元器件性能發生變化；
d. 密封件失效造成泄漏；

高溫條件下試件的失效模式
產品所使用零件、材料在高溫時可能發生軟化、效能降低、特性改變、潛在破壞、氧化等現象。

1、高溫環境對設備的主要影響有：
a. 填充物和密封條軟化或融化；
b. 潤滑劑粘度降低，揮發加快，潤滑作用減小；
c. 電子電路穩定性下降，絕緣損壞；
d. 加速高分子材料和絕緣材料老化，包括氧化、開裂、化學反應等；
e. 材料膨脹造成機械應力增大或磨損增大。

2、低溫條件下試件的失效模式
產品所使用零件、材料在低溫時可能發生龜裂、脆化、可動部卡死、特性改變等現象。
低溫環境對設備的主要影響有：
a. 使材料發硬變脆；
b. 潤滑劑粘度增加，流動能力降低，潤滑作用減小；
c. 電子元器件性能發生變化；
d. 水冷凝結冰；
e. 密封件失效；
f. 材料收縮造成機械結構變化。

溫度對半導體電子元器件的影響

溫度相關試驗是環境試驗入門，包括高溫試驗、低溫試驗、溫度變化試驗。高低溫試驗主要驗證產品在極值溫度條件下是否發生變形或功能影響，是否可以正常運作。
溫度變化試驗主要測試產品反復承受溫度極值的耐受力。

溫度是物質內部分子（原子，電子）運動能量（內能）的一種外在表征形式，溫度越高表示物質內部分子無規則的運動越劇烈，兩物體間的溫度相差也越大，在兩物體之間的熱交換量也越多。溫度試驗是質量與可靠性工程師經常開展的環境試驗，本文帶大家聊聊半導體電子元器件可靠性測試中溫度試驗的相關知識吧。